电力系统分析新兴技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董朝阳，张沛 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040279771

商品编码：29692630109

包装：精装

出版时间：2009-11-01

基本信息

书名:电力系统分析新兴技术

定价：38.00元

售价：25.8元,便宜12.2元,折扣67

作者:董朝阳,张沛

出版社：高等教育出版社

出版日期：2009-11-01

ISBN：9787040279771

字数：

页码：200

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

内容提要

Emerging Techniques iPower System Analysis identifies the new challenges facing the power industry following the deregulation. The book presents emerging techniques including data mining, grid puting, probabilistic methods, phasor measurement unit （PMU） and how to apply those techniques to solving the technical challenges.
The book is intended for engineers and managers ithe power industry, as well as power engineering researchers and graduate students

目录

1 Introduction
1.1 Principles of Deregulation
1.2 Overview of DeregulatioWorldwide
1.2.1 Regulated vs Deregulated
1.2.2 Typical Electricity Markets
1.3 Uncertainties ia Power System
1.3.1 Load Modeling Issues
1.3.2 Distributed Generation
1.4 Situational Awareness
1.5 Control Performance
1.5.1 Local Protectioand Control
1.5.2 Centralized Protectioand Control
1.5.3 Possible CoordinatioProblem ithe Existing Protectioand Control System
1.5.4 Two Scenarios to Illustrate the CoordinatioIssues Among Protectioand Control Systems
1.6 Summary
References

2 Fundamentals of Emerging Techniques
2.1 Power System Cascading Failure and Analysis Techniques
2.2 Data Mining and Its ApplicatioiPower System Analysis
2.3 Grid Computing
2.4 Probabilistic vs Deterministic Approaches
2.5 Phasor Measurement Units
2.6 Topological Methods
2.7 Power System Vulnerability Assessment
2.8 Summary
References

3 Data Mining Techniques and Its ApplicatioiPower Industry
3.1 Introduction
3.2 Fundamentals of Data Mining
3.3 Correlation, Classificatioand Regression
3.4 Available Data Mining Tools
3.5 Data Mining based Market Data Analysis
3.5.1 Introductioto Electricity Price Forecasting
3.5.2 The Price Spikes iaElectricity Market
3.5.3 Framework for Price Spike Forecasting
3.5.4 Problem Formulatioof Interval Price Forecasting
3.5.5 The Interval Forecasting Approach
3.6 Data Mining based Power System Security Assessment
3.6.1 Background
3.6.2 Network PatterMining and Instability Prediction
3.7 Case Studies
3.7.1 Case Study oPrice Spike Forecasting
3.7.2 Case Study oInterval Price Forecasting
3.7.3 Case Study oSecurity Assessment
3.8 Summary
References

4 Grid Computing
4.1 Introduction
4.2 Fundamentals of Grid Computing
4.2.1 Architecture
4.2.2 Features and Functionalities
4.2.3 Grid Computing vs Parallel and Distributed Computing
4.3 Commbnly used Grid Computing Packages
4.3.1 Available Packages
4.3.2 Projects
4.3.3 Applications iPower Systems
4.4 Grid Computing based Security Assessment
4.5 Grid Computing based Reliability Assessment
4.6 Grid Computing based Power Market Analysis
4.7 Case Studies
4.7.1 Probabilistic Load Flow
4.7.2 Power System Contingency Analysis
4.7.3 Performance Comparison
4.8 Summary
References

5 Probabilistic vs Deterministic Power System Stability and Reliability Assessment

6 Phasor Measurement Unit and Its ApplicatioiModerPower Systems

7 Conclusions and Future Trends iEmerging Techniques
Appendix
References
Index

作者介绍

文摘

序言

智慧能源的基石：电力系统分析的新视角与前沿探索 在人类社会迈向可持续发展与智能化时代的征程中，电力系统扮演着至关重要的角色。它不仅是现代经济的命脉，更是驱动科技进步、提升生活品质的根本动力。随着全球能源结构的深刻变革，以及信息技术的飞速发展，传统的电力系统分析方法正面临前所未有的挑战与机遇。本书旨在深入探讨电力系统分析领域那些涌现出的、具有颠覆性潜力的创新技术与思想，为理解和构建更智能、更可靠、更绿色未来的能源网络提供一个全新的、前瞻性的视角。 本书的内容并非对现有电力系统分析理论的简单复述，而是聚焦于那些正在重塑行业格局、引领技术革新的前沿领域。我们将跳出传统的稳态潮流计算、暂态稳定性分析等经典范畴，而是将目光投向那些由新兴技术催生的分析新方法、新模型与新应用。本书的内容将围绕以下几个核心维度展开，每一维度都蕴含着深刻的理论洞察与广阔的实践前景。 一、人工智能与大数据驱动的分析范式革新 传统电力系统分析很大程度上依赖于数学模型和仿真计算。然而，随着系统中数据量的爆炸式增长，以及人工智能技术的成熟，一种全新的分析范式正在兴起。本书将深入剖析如何利用机器学习、深度学习、强化学习等AI技术，赋能电力系统分析的各个环节。 预测性分析的飞跃： 传统预测方法在面对风、光等波动性可再生能源时显得力不从心。本书将介绍如何运用深度神经网络（如LSTM、Transformer）处理海量历史气象、负荷、设备运行数据，实现超短期、短期、中长期负荷预测和可再生能源出力预测的精准度大幅提升。我们将探讨如何构建能够自适应学习、不断优化的预测模型，以应对复杂多变的外部环境。 智能诊断与故障预测： 电力设备的健康状况直接关系到系统的可靠性。本书将阐述如何利用AI技术，通过分析传感器数据、运行日志、巡检报告等，实现对电力设备的早期故障预警、剩余寿命评估以及健康状态的实时监测。例如，利用卷积神经网络（CNN）对设备图像进行分析，识别微小裂纹或绝缘劣化；利用异常检测算法识别运行参数的微小偏差，提前发现潜在风险。 优化调度与运行控制的新维度： AI在优化问题上的强大能力，为电力系统的经济性和可靠性运行带来了新的可能。本书将探讨如何利用强化学习算法，训练智能体在复杂动态环境下做出最优的调度决策，例如，实时调整发电出力、储能充放电策略，以应对负荷波动、电价变化或市场信号。我们将深入分析AI如何辅助解决多目标优化、非线性约束优化等复杂问题。 数据融合与知识发现： 电力系统是一个庞大的信息网络。本书将关注如何整合来自 SCADA、PMU、AMI、物联网设备等异构数据源，并通过AI技术挖掘其中隐藏的运行规律、潜在关联和知识。例如，如何通过图神经网络（GNN）分析电网拓扑结构与运行特性的关系，发现影响系统稳定性的关键节点；如何利用自然语言处理（NLP）技术分析故障报告，提取经验教训，形成知识图谱。 二、数字化孪生与虚拟仿真在系统分析中的应用 数字化孪生（Digital Twin）的概念正在深刻地改变着工业领域的分析与运维模式。在电力系统领域，数字化孪生的构建与应用，为实现对物理系统的精确映射、实时模拟与预测性分析提供了前所未有的能力。 高保真模型构建： 本书将探讨如何利用先进的建模技术，构建与物理电力系统在几何、物理、行为等层面高度一致的数字化孪生模型。这包括对线路、变压器、发电机、断路器等元件进行精细建模，并纳入其动态特性、故障模式、环境影响等。 实时状态监测与评估： 通过连接物理系统中的传感器数据，数字化孪生能够实现对系统运行状态的实时、高保真镜像。本书将深入分析如何利用这些实时数据，对系统的实时潮流、电压、频率、功率损耗等关键参数进行精准评估，并识别潜在的风险或异常。 “What-if”场景分析与风险评估： 数字化孪生的最大优势之一在于其能够进行灵活的“What-if”场景分析。本书将重点介绍如何利用数字化孪生模拟各种扰动工况，如线路故障、机组跳闸、极端天气事件等，并预测系统响应，从而评估系统的脆弱性，优化应急预案，增强系统的韧性。 预测性维护与优化运行： 通过在数字化孪生环境中持续模拟运行，可以预测设备的未来状态，提前发现潜在的故障隐患，并制定最优的维护计划，最大程度地减少停机时间。同时，数字化孪生也能为优化系统运行策略提供虚拟实验平台，探索各种运行模式下的经济性与可靠性。 三、新型电力系统中的分析挑战与解决方案 随着可再生能源的大规模接入、分布式能源的普及、电动汽车的快速增长以及多能耦合的趋势，电力系统正经历着前所未有的结构性变化，也带来了新的分析难题。 分布式能源并网的分析： 分布式光伏、风电等具有间歇性、波动性和双向潮流的特点，给传统分析方法带来了挑战。本书将探讨如何分析这些分布式电源对电网电压、频率稳定性的影响，如何进行分布式能源的预测性接入管理，以及如何设计分布式能源控制策略，使其更好地融入电网。 高比例可再生能源系统的稳定性分析： 当可再生能源在总发电量中的比例显著提高时，系统的惯量和同步性将面临挑战。本书将关注如何利用新型分析工具，如能量视角稳定性分析、广义稳定性理论等，评估系统在低惯量条件下的动态响应，以及如何通过储能、虚拟同步机等技术来增强系统的稳定性。 交直流混合系统的协调分析： 现代电力系统普遍采用交直流混合运行模式。本书将深入探讨如何进行交直流系统的耦合分析，如何优化直流输电的运行控制，以及如何在故障情况下保证交直流系统的整体稳定运行。 电力市场与系统运行的互动分析： 随着电力市场的不断深化，市场信号对系统运行的引导作用日益增强。本书将分析如何在系统分析中融入市场机制，例如，如何进行考虑市场价格波动的调度优化，如何评估市场化机制对系统安全可靠性的影响。 四、新兴通信与计算技术赋能的分析新能力 信息通信技术（ICT）的进步，尤其是5G、边缘计算、区块链等技术的出现，正在为电力系统分析提供更强大的支撑。 实时与高频数据分析： 5G通信技术能够实现极低延迟、海量连接的高速数据传输，这使得从更广泛的设备中采集更精细、更实时的运行数据成为可能。本书将探讨如何利用5G支持的实时数据流，进行高频动态监测和快速故障响应分析。 边缘计算在分布式分析中的作用： 将部分计算能力部署在靠近数据源的边缘节点，可以大大减少数据传输的压力，并实现更快速的局部分析与决策。本书将讨论边缘计算如何在配电网的故障检测、分布式电源的协调控制等方面发挥作用。 区块链技术在数据可信与安全分析中的应用： 区块链的分布式账本、不可篡改性等特性，为电力系统数据的可信记录、安全共享以及交易结算提供了新的解决方案。本书将探讨区块链如何在电网运行数据审计、分布式能源交易、碳排放跟踪等方面提供支持。 本书的编写力求在理论深度与前沿性之间取得平衡，既要介绍新兴技术的原理，也要阐述其在电力系统分析中的具体应用场景和面临的挑战。我们希望通过本书，能够为电力系统研究者、工程师、运营商以及对未来能源系统感兴趣的读者，提供一个全面、深入、富有启发性的知识体系，共同探索智慧能源时代的无限可能。本书的内容将紧密围绕上述核心领域进行展开，深入剖析每一项新兴技术带来的分析范式变革、具体应用案例以及未来的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先注意到的并非其内容深度，而是它那种近乎“学术游击战”的叙事风格。作者似乎对传统电力系统分析的陈词滥调抱有一种近乎反叛的态度，他更热衷于探讨那些尚未完全成熟、但潜力巨大的“灰色地带”技术。比如，书中对“基于区块链的电力交易清结算机制”的讨论，简直是颠覆了我对电力市场化改革的固有认知。我本来以为区块链在能源领域的应用顶多就是个噱头，但这本书深入分析了其在提高透明度和降低交易成本方面的具体机制，甚至模拟了几种不同监管环境下的系统架构。这种深入骨髓的细节描写，配上作者毫不避讳地指出当前技术瓶颈的勇气，让我感到非常过瘾。它没有提供一个完美的解决方案，反而更像是在邀请读者一起参与到这场技术辩论中来。这种风格，让这本书与其说是一本教材，不如说是一份前瞻性的行业白皮书。读到后面关于“广域测量系统（WAMS）的异构数据融合”那一章节时，我甚至需要放慢速度，因为作者在描述不同测量设备数据采样率和同步误差的处理方法时，所使用的统计学工具非常复杂，完全超出了我本科阶段接触的范畴。整本书充满了对“不确定性”的拥抱，这与我以往接触的严谨、确定的电力工程学书籍形成了鲜明的对比。

评分☆☆☆☆☆

我不得不承认，阅读这本书的过程充满了自我怀疑和顿悟交替的体验。它似乎是为那些已经对电力系统基础理论了如指掌的专业人士所设计，但又不乏对初学者的“友好”引导，这种矛盾感非常独特。最让我印象深刻的是关于“电网韧性与网络拓扑重构”的那部分内容。作者没有简单地罗列几种重构算法，而是构建了一个宏大的框架，探讨了如何在极端事件发生时，系统应如何从“物理层面”快速恢复到“信息层面”的协同运作。他引入了复杂的图论和博弈论的概念来模拟电网节点之间的相互影响，这一点，让我完全看到了电力系统分析从传统确定性领域向复杂自适应系统研究转型的必要性。这本书的每一个章节都在不断地挑战读者的认知边界，迫使你跳出原有的知识框架去思考问题。它不是那种读完一遍就能掌握的工具书，而更像是一张需要不断在上面做笔记、画重点、甚至在空白处添加自己思考的“思维导图”。这本书真正教会我的，是如何提出更具前瞻性的问题，而不是仅仅记住书本上给出的答案。

评分☆☆☆☆☆

这本关于“电力系统分析新兴技术”的书，从我一个初次接触这个领域的读者的角度来看，简直是一场信息爆炸后的迷宫探险。我原本以为，电力系统无非就是那些教科书上的老一套——发输变配用，配上一些枯燥的潮流计算和短路分析公式。然而，这本书的开篇就给我狠狠地来了个下马威，它并没有直接跳入那些深奥的数学模型，而是用一种近乎散文诗的笔调，勾勒出了未来电网那种去中心化、高度智能化的宏伟蓝图。我尤其对其中关于“边缘计算在配电网优化中的应用”那一部分印象深刻。作者似乎把一个技术概念，编织成了一个充满未来感的叙事。我花了好几天才勉强跟上他的思路，他提到的那些实时数据采集与决策系统，听起来就像是科幻小说里的东西，但书里又提供了详实的案例分析，那种从理论到实践的跨越，让人既兴奋又感到知识的匮乏。整个阅读过程，就像是在攀登一座知识的高峰，每爬一步，都能看到更广阔的风景，但也更清楚地意识到山顶还有多远。这本书的结构非常跳跃，它不像传统教材那样按部就班，更像是一个技术创新的速览，信息密度大到让人需要频繁停下来，拿起手机去查阅那些我完全陌生的缩写和概念，比如某些新型储能设备的化学原理，或者量子计算在状态估计中的潜在优势。这绝对不是一本能轻松“读完”的书，它更像是一份需要你不断研读、时常回味的思想录。

评分☆☆☆☆☆

如果说这本书有什么地方让我感到困惑的，那就是它的“广博”程度几乎到了让人抓不住重点的地步。它就像一个信息洪流的交汇口，从高压直流输电（HVDC）的最新拓扑结构，迅速切换到光纤传感器在设备状态监测中的应用，然后再猛地一头扎进电磁暂态仿真的新算法中。我很难用一个单一的词来概括这本书的主题，它更像是一本关于“未来电力工程师需要知道的十个前沿领域”的集合。我最欣赏的一点是，作者似乎非常擅长在不同学科之间架设桥梁。例如，当他讨论到人工智能在故障诊断中的应用时，他没有停留在简单的机器学习模型介绍上，而是深入探讨了如何将电磁暂态仿真结果作为训练数据的“合成”过程，这背后的物理学和计算机科学交叉点处理得极为精妙。这种跨学科的整合能力，让我深刻体会到，在新兴技术浪潮下，传统的学科壁垒正在迅速瓦解。然而，这也意味着，如果读者只是对某一个特定领域感兴趣，这本书可能会显得过于跳跃，因为它要求读者具备一个相当宽泛的基础知识面才能真正领会作者的良苦用心。这本书的价值，不在于教你如何解决一个已知的问题，而在于让你意识到未来将面临的全新问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格简直是教科书界的一股清流，或者说，一股激流。它没有那种冷冰冰的、公式堆砌的学术腔调。相反，作者的笔触里带着一种对电能输送的近乎诗意的理解。我记得在谈论“柔性交流输电系统（FACTS）的控制策略优化”时，作者引用了一段关于电力系统动态稳定性的比喻，将复杂的非线性微分方程组比作是管弦乐队的指挥，如果稍有偏差，整个“交响乐”就会崩溃。这种极富画面感的描述，极大地帮助我这个非控制理论背景的读者去理解那些抽象的数学模型背后的物理意义。此外，书中对于“新一代直流电网的保护难题”的探讨，也远超出了我预想的深度。它没有停留在传统的继电保护原理上，而是讨论了如何利用超高速光电隔离技术和分布式智能传感器网络来应对直流电网的快速故障切除需求。这本书成功地将工程的严谨性与科学探索的浪漫主义结合在了一起，让人在学习知识的同时，也能感受到工程师对电能这一“看不见的力量”的敬畏之心。这让我决定，这本书不应该被锁在书架上，而是应该放在桌面上，随时翻阅那些启发性的段落。